III. METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 3.1 BHN DN LT III. METODE PENELITIN Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah chips kering iles-iles kuning (morphophalus oncophyllus) yang diperoleh dari KPH Saradan, Desa Klangon, Kabupaten Madiun, dengan kadar air chips antara 8 10%. Bahan yang digunakan dalam pemurnian tepung glukomanan adalah larutan bufer fosfat sitrat, enzim α-amilase, enzim xilanase, enzim selulase, larutan etanol 95% dan aquades. Bahan yang digunakan dalam analisis adalah larutan NaOH, larutan HCl, larutan kalium iodida, larutan H 2 SO 4, larutan heksan, larutan KMnO 4, larutan dinitrosalisilat, larutan fenol, larutan H 3 PO 4, larutan Pb asetat, CuSO 4 hablur, Na 2 SO 4 hablur, larutan H 3 BO 3, Na 2 CO 3 hablur, larutan indikator merah metil, larutan Na 2 S 2 O 3, larutan Luff Schroll, larutan kanji dan larutan iod. lat-alat yang digunakan dalam pemurnian tepung glukomanan adalah inkubator, sentrifuse, tabung sentrifuse, kain saring, pengaduk, saringan, termometer dan penangas air. Peralatan untuk melakukan analisis adalah cawan aluminium, cawan porselen, oven, tanur, Viscometer Brookfield LV, whiteness meter model C100, soxhlet, kertas saring, hot plate, buret, kjeltec, labu Kjeldahl, spektrofotometer Hach, mikroskop cahaya terpolarisasi dan peralatan gelas lainnya. 3.2 TT LKSN PENELITIN Sistematika penelitian ini terdiri atas persiapan dan karakterisasi bahan baku, penentuan aktivitas dan kondisi kerja enzim yang akan digunakan, pemurnian glukomanan serta karakterisasi fisikokimia tepung glukomanan dan hidrolisat setelah dimurnikan Persiapan dan Karakterisasi Bahan Baku Pembuatan tepung iles-iles dilakukan dengan cara menggiling chips dengan menggunakan disc mill kemudian diayak dengan ayakan berukuran 40 mesh sehingga dihasilkan tepung iles-iles yang siap untuk dimurnikan. Tepung iles-iles kemudian dianalisis komponen proksimatnya, meliputi: air, abu, serat, lemak, protein dan karbohidrat (by difference). Komponen serat yang dianalisis meliputi DF (cid Detergent Fiber), NDF (Neutral Detergent Fiber) dan selulosa, sedangkan komponen karbohidrat yang dianalisis, meliputi kadar pati, gula pereduksi dan kadar glukomanan. Prosedur analisis tersebut disajikan pada Lampiran Penentuan ktivitas dan Kondisi Kerja Enzim α-amilase, Selulase dan Xilanase Penentuan aktivitas ketiga enzim ini didasarkan pada pembentukan gula pereduksi yang dihasilkan dengan menghidrolisis substrat soluble starch (α-amilase), CMC (selulase) dan xilan (xilanase) pada kondisi suhu dan ph yang optimum. Pada penelitian ini, penentuan aktivitas enzim α- amilase dilakukan pada ph 5.0, 5.2, 5.4, 5.6, 5.8 dan 6.0 serta pada suhu 50ºC, 65ºC dan 95ºC. Penentuan aktivitas enzim xilanase dilakukan pada ph 6 dan suhu 50ºC, sedangkan enzim selulase pada ph 5 dan suhu 60ºC. Ketiga enzim tersebut diuji aktivitasnya dengan mengukur pembentukan gula pereduksi dan dibaca dengan pereaksi DNS. Prosedur selengkapnya disajikan pada Lampiran 1.

2 3.2.3 Pemurnian Glukomanan. Pemilihan jenis enzim dalam pemurnian glukomanan Pemurnian glukomanan dilakukan dengan menghidrolisis pati dan serat pada tepung iles-iles dengan cara: tepung iles-iles dibuat menjadi larutan 5%, kemudian dipanaskan selama dalam waterbath sampai larutan tergelatinisasi. Larutan kemudian ditambahkan enzim α-amilase dan konsorsium sesuai dengan konsentrasi yang telah ditentukan. Pada tahap ini digunakan dua faktor perlakuan sebagai berikut: (i) Suhu hidrolisis pada suhu 50ºC dan 65ºC. (ii) Enzim α-amilase yang ditambahkan yaitu sebesar 3 U/g dan konsorsium enzim dengan konsentrasi masing-masing enzim 3 U/g untuk α-amilase, 10 U/g untuk selulase dan 10 U/g untuk enzim xilanase. Sebagai pembanding, tepung iles-iles juga dimurnikan dengan perlakuan enzim α-amilase (3U/g) pada suhu hidrolisis 95ºC selama 30 menit. Pembanding ini merupakan perlakuan terbaik dari hasil penilitian Nurjanah (2010). Glukomanan yang telah dimurnikan kemudian diisolasi secara kimiawi dengan cara: larutan hasil hidrolisis disentrifugasi sehingga terbentuk dua fase, yaitu: larutan kental yang mengandung campuran oligosakarida dan glukomanan serta bagian bawah adalah serat atau komponen yang tidak terhidrolisis. Larutan yang kental tersebut kemudian dimasukkan ke dalam erlenmeyer, didinginkan dalam lemari es selama satu jam dan ditambahkan etanol 95% berlebih, yaitu 13 ml etanol 95% untuk tiap gram tepung. Etanol ditambahkan sedikit demi sedikit sambil diadukaduk kemudian dibiarkan sampai terjadi pemisahan antara hidrolisat dengan endapan glukomanan. Glukomanan yang mengendap dipisahkan dengan cara penyaringan vacuum menggunakan kain saring. Diagram alir penelitian pada tahap ini disajikan pada Gambar 3. hasil penyaringan tersebut dianalisa gula pereduksi dan total gulanya, sedangkan endapan glukomanan dicuci dengan etanol dan dikeringkan dalam oven pada suhu 40ºC selama 48 jam. Tepung glukomanan yang dihasilkan dikarakterisasi sifat fisikokimianya, meliputi rendemen, kadar glukomanan, viskositas dan analisa mikroskopik. Prosedur analisis disajikan pada Lampiran 1. B. Pengaruh waktu hidrolisis α-amilase terhadap pemurnian glukomanan Pemurnian glukomanan pada tahap ini juga menggunakan metode yang sama dengan pemurnian sebelumnya, namun perlakuan yang digunakan yaitu penambahan enzim α-amilase dengan konsentrasi enzim 3 U/g pada suhu 50ºC dan perlakuan waktu inkubasi 1, 2 dan 3 jam. hasil penyaringan juga dianalisa gula pereduksi dan total gulanya, sedangkan tepung glukomanan yang dihasilkan dikarakterisasi sifat fisikokimianya, meliputi rendemen, kadar glukomanan, viskositas dan derajat putih. Diagram alir selengkapnya disajikan pada Gambar RNCNGN PERCOBN Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap pada percobaan faktorial dengan dua ulangan. Model rancangan percobaan penelitian adalah sebagai berikut (Gaspersz 1994): Y ij = µ + i + ɛ ij 12

3 Dimana: Y ij = Nilai pengamatan dari penggunaan waktu hidrolisis ke-i pada ulangan ke-j µ = Rataan i = Pengaruh faktor penggunaan waktu hidrolisis ke-i (i = 1,2,3) ɛ ij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan ke-i pada ulangan ke-j Dalam hidrolisis tepung glukomanan, perlakuan waktu hidrolisis diberi simbol sehingga dengan perlakuan waktu 1, 2 dan 3 jam diberi simbol berturut-turut 1, 2 dan 3. Tepung glukomanan yang menjadi pembanding diberi simbol 0. Karakterisasi komposisi kimia Tepung iles-iles Gelatinisasi Hidrolisis dengan enzim Enzim α-amilase Enzim konsorsium 50ºC Konsentrasi α- amilase 3U/g 65ºC Konsentrasi α- amilase 3U/g 50ºC Konsentrasi enzim: - α-amilase : 3U/g - xilanase: - selulase : 65ºC Konsentrasi enzim: - α-amilase : 3U/g - xilanase: - selulase : Hasil hidrolisat Sentrifugasi Endapan (serat dan residu lain) 13

4 Etanol 95% Ekstraksi secara kimia Penyaringan Uji gula pereduksi dan total gula Pengeringan dengan oven (T = 40ºC, t = 2 hari) Penggilingan Karakteristik fisiko kimia Glukomanan murni Gambar 3. Diagram alir tahapan penelitian pemilihan jenis enzim dalam pemurnian tepung glukomanan Tepung iles-iles Gelatinisasi Hidrolisis dengan: - Enzim α-amilase - Suhu inkubasi 50ºC 1 jam 3 jam Hasil hidrolisat Sentrifugasi Endapan (serat dan residu lain) 14

5 Etanol 95% Ekstraksi secara kimia Penyaringan Pengeringan (T = 40ºC, t = 2 hari) Uji gula pereduksi dan total gula Penggilingan Karakteristik fisiko kimia Glukomanan murni Gambar 4. Diagram alir tahapan penelitian pengaruh waktu hidrolisis α-amilase terhadap pemurnian glukomanan 15